2023年螺柱焊在汽车生产中的应用.doc

-------------------------------------------装 ----------------------------------------订------------------------------线-------------------------------------------------------- 螺柱焊接在汽车生产中的应用 姓 名： 邱宏宇 专业工种： 机修钳工 申报级别： 技 师 单 位： 一汽-群众 2023年度技师〔高级技师〕社会化考评辩论论文-------------------------------------------装 ----------------------------------------订------------------------------线-------------------------------------------------------------------- -------------------------------------------装 ----------------------------------------订------------------------------线-------------------------------------------------------------------- -------------------------------------------装 ----------------------------------------订---------------------- 引 言 螺柱焊接(Stud Welding)是指在金属或类似金属件的端面与另一金属工件外表之间产生电弧，待接合面熔化时迅速施加压力，完成焊接的一种方法。 螺柱焊接方法起源于1918 年，由于这种焊接新技术具有快速、可靠、简化工序、降低本钱等一系列优点，因而引起了世界各国的普遍重视。经过不断地改良和完善，特别是二次世界大战后得到了迅速开展，现已广泛应用到桥梁、高速公路、房屋建筑、造船、汽车、电站、电控柜等行业，可焊接低碳钢、不锈钢、低合金钢，铜、铝及其合金材质的螺柱、焊钉、销钉、栓钉等。 螺柱焊接技术开展到今天，已经成为西方兴旺国家的一种根本的热加工方法，螺柱〔焊钉〕的焊接大约有80%以上是通过螺柱焊机完成的。而我国1986年在成都试制成功第一台螺柱焊机。至于螺柱焊接技术的应用，还是从上世纪的九十年代才逐步展开的。 目前一些高级控制策略已应用在逆变熔焊机的控制系统、模糊控制技术和人工智能技术等。而计算机的开展又带动了逆变技术的进步。利用计算机的快速运算能力和内存量大等优点。实现一些计算机才能实现的控制方法和显示功能。这必将推动螺柱焊机的开展。因此，研制具有有自动化功能——只需输人焊接方法、螺柱直径、焊接材料就能提供最正确焊接工艺参数。并通过实际施焊，采集螺柱焊记录数据，并能自动调节输人能量及相关参数以能稳定焊接质量已经成为螺柱焊接开展的趋势。 本人多年一直从事机械设备的维修工作，对螺柱焊设备技术有了比拟深入的了解，并掌握了相关的工作技能。本文依据自己对螺柱焊技术的了解和实际操作经验，系统地阐述了螺柱焊技术在汽车生产中的应用。 目 录 1、 螺柱焊的工作原理与特点 1.1 螺柱焊的工作原理 1.2 螺柱焊的工作特点 2、螺柱焊机的组成 2.1 PLM200螺柱焊枪 2.2 ETF50送料器 2.3 DCE1500控制器 3 、PLM200螺柱焊枪的维护及保养 3.1 PLM200螺柱焊枪结构组成 3.2 PLM200螺柱焊枪保养方法 3.3 使用PLM 200 的 本卷须知 4、螺柱焊枪的调整 5 、螺柱焊枪的常见故障与修复 5.1 防护零件的缺失导致非必要损坏 5.2 气缸磨损导致的故障 5.3 焊接质量缺陷 参考文献 螺柱焊机在汽车生产中的应用 摘 要：随着螺柱焊技术的日益成熟，该技术已经大量应用到汽车生产线上，并取得了巨大的经济和社会效益。本文系统地介绍了螺柱焊技术的开展现状和根本原理，重点阐述了螺柱焊在汽车生产中的应用和维护保养，从而总结出该技术在实践过程中出现的问题和解决方法。 1、螺柱焊的工作原理与特点 1.1螺柱焊的工作原理 　　螺柱焊机是一种特殊的弧焊机，焊接螺柱时，直接将螺柱瞬间焊接在母材上，有点像射钉枪射钉，就像直接将螺柱“栽〔种〕〞在母材上。螺柱焊属于弧焊，它的起弧是依靠焊枪的提升动作和先导电流来产生的。 下面介绍螺柱焊机焊接过程： 螺钉接触到工件。所有电缆都连接正确(焊接电缆和地线) 。我们就可以接收到 SOW 信号。SOW 的含义：Stud On Work – 这是通过电源的正极和负极连接后发出的。一旦焊枪的灭弧罩接触到工件上，我们就会接收到一个角度信号，可以把参考值设定为：90°+/- 3°。在自动焊枪应用时，在程序中设定为 90°。在启动触发后，开始加压，开始进入引弧阶段。 在引弧电流稳定一段时间之后 (6-7 ms)。电磁线圈或者直线电机激活，使螺柱离开工件外表一段距离，我们可以接收到引弧电流。在引弧阶段，螺柱外表和工件外表的油污和其他一些污染的东西都被引弧电流清理掉了。引弧电流的主要任务是维持正负极之间的电流。如果引弧电流被某种原因破坏掉，将会有报警信息出现： open circuit welding。 在引弧电流结束后，将要进入主焊接电流通过阶段。主焊接拉弧时间就是 weld time。在这段时间之内，在螺钉和工件外表形成焊接熔池。经过一段适当的焊接时间后，电磁线圈或者直线电机关断，螺柱开始回落，被侵入到主焊接电流融化的材料底部。 当螺柱接触到工件，拉弧电压降到零伏 〞 zero volts“ 焊接电流被切断。焊接熔池开始冷却。在熔池冷却结束之后，手动焊枪或者自动焊枪离开螺柱。整个焊接过程全部完成。 1.2 螺柱焊的工作特点 焊缝全断面结合，提高了焊接部位的安全性； 焊接在瞬间完成，提高了焊接工作效率； 材料的适应性强，可适用用于多种金属材质； 热影响区小，焊接母材变形小； 焊接损伤很小，母材反面没有或只有很小的焊接损伤； 保持中空零件的密闭性； 实现单面焊接； 操作简单，焊接工人经过简单培训即可操作。 2、螺柱焊机的组成 2.1 PLM200螺柱焊枪 在焊接工艺方面采用基于回程起弧法工艺的电弧焊接技术。该技术在工艺流程中显示出了其卓越的重复精确性工作时噪音低在自动焊接工作时可自始至终地获得高品位的焊接质量。 把销栓运动与焊接电流同步化结合起来的焊接工艺，本身就突出了它的可靠性以及 准确性。 上述二种要素的精确的配合得以使螺柱焊接装置在自动、半自动以及手开工作时确保了始终如一的焊接质量。 特点 1、 配备有一个无需维护保养的滑动轴承套。 2、带有直线电机，用它可十分精确地规定销栓的下落运动。 3、销栓的运动通过一个路径测量系统获得，由此可精确地控制销栓的冲程以及销栓 探入液态熔池的深度。 4、通过控制-能量单元和销栓供给装置的结合，焊接枪可以按照短时-回程起 弧法工艺，使用所有的焊接销栓进行焊接。 5、为了保护焊接熔池不受大气的影响，提高特别是铝制销栓的焊接质量，焊接枪可以有选择的使用保护气体装置进行工作。 6、为了使销栓笔直正确地焊入加工件，配备了一个发光二极管，以便操作人 员在发出焊接指令之前检查焊接枪是否已直角对准加工件。 7、为了保证操作人员的安全，在焊枪的供给软管接收装置上 配 置 有一 个 锁 紧 键。这样，一旦供给软管断开，装置的供给循环工作立即中断。 2.2送料器 2.2.1销栓供给装置 在与一台DCE系列的控制和能量单元连接后即可进行标准销栓和大法兰销栓的分配和输送工作。为了确保畅通无阻地向焊接工具运送销栓，焊接销栓在一个分配滚筒内被精确地排列在导轨中，并送 至 分配器。 此外，在分配滚筒内的功能流程由接近开关监控。可按需分 配 的 分 配 滚 筒 因 而支持节省材料的输送流程。属ETF供给装置系列的ETF50焊接螺母供给器与一台DCE控制和能量单元之间的数字信号传送采用一种无电势的光波电缆，而放弃了传 统的铜质的控制电缆。 已在执行的分配和供给工作状态由显示和操作元件以及一种操作板(选项)显示。 基于模块式的构造结构，可以通过更换整套分配装置迅速简易地将装置改装用于其它销栓尺寸和销栓类型。 ETF50销栓供给装置可以有选择地〔根据各种特性〕装备分隔闸刀或者销栓滑板。 2.2.2 供 电 装 置 ETF50装置的光学控制信号和交流电的供给一般由一个连接的控制和能量单元DCE确保 根据营运者的三相电网可在ETF50的输入端连接以下交流电： 120V 交 流 50/60Hz 200V 交 流 50/60Hz 400V 交 流 50/60Hz 440V 交 流 50/60Hz 500V 交 流 50/60Hz 为了保护电气设备，ETF50销栓供给装置在输入侧采用了1个中速6.3A主保险丝。 2.2.3 压缩空气的供给 ETF50装置的压缩空气是由中央管道网供给的。它通过一个带1/4"螺纹接头的软管线与焊接螺母供给装置的保养单元相连接。 中央管道网的压缩空气压力至少为6巴。为了保证ETF50装置无故障运行，仅允许使用清洁和无油的空气。 DCETF50的工作气压是:6巴调节工作在保养单元的调压器上进行。 2.3、螺柱焊控制器 2.3.1大功率的DCE 1500是一个面向未来的控制能量单元 它根据回程起弧法进行销栓焊接而研制成功，有一工位或者多工位装置可供使用。 2.3.2 钥匙开关"保养运行" 保养运行通过钥匙开关“保养运行“进入准备状态，并且 通过闭合输入电路E10接通。要想开电箱门，必须关电才能翻开。 2.3.3 “保险丝〞信号灯〔发光二极管〕 如果相线L1,L2和L3正确地接在DCE1500上，并且网络卡以及所有的主电路保险丝皆正常时，发光二极管发光。 2.3.4 RS 232PC接口 RS232串行接口用于DCE1500控制和能量单元同个人微机之间的焊接数据传输。此外，新版的DCE和ETF操作软件可从笔记本或者PC机装载到DCE/ETF的按块擦除存储器。 • DCE1500可以连接在以下三相交流电网上： 400V 交 流 50/60Hz 440V 交 流 50/60Hz 500V 交 流 50/60Hz • 为操作及维修人员考虑，用户专用的接口通常需要24V直流电 备注:为了保护电气设备，DCE1500在输入侧采用了三个慢速的32A前置保险丝. 3 、螺柱焊的维护及保养 3.1 螺柱焊枪结构组成 手动螺柱焊枪的专用件：是指只能适用焊接一种螺柱的焊枪备件，一般来说也是易损耗件。易损耗件由于存在机械运动或通过大电流焊接致使损坏不可防止，但通过定时保养却可以延长使用寿命，降低停台时间和备件费用。 手动螺柱焊枪的通用件：是指适用于焊接两种或以上螺柱的焊枪通用备件，某种意义上来说，不是螺柱焊枪专用件的零件都是通用件。按照螺柱场大小不同划分